Nació de una familia modesta que emigró a Vigo procedente de la Tierra de Lemos. Realizó sus estudios primarios en los Maristas y después estudió en la escuela de Peritos en Torrecedeira, Vigo, donde se hizo titulado mercantil. Compaginando el trabajo con el estudio, comenzó su carrera profesional en 1947, a los 16 años, como auxiliar de contabilidad en la Caja de Ahorros y Monte de Piedad de Vigo. En 1958, ascendió al puesto de jefe de contabilidad de la caja, y cinco años más tarde obtuvo por oposición la categoría de jefe de sección. En 1965, a la edad de 34 años, fue nombrado director general. Fue director general de Caixavigo e Ourense, y posteriormente copresidente de Nova Galicia Banco, cargo del que dimitió en junio de 2012.
Uno de los aspectos fundamentales en su andadura profesional en Caixavigo, ha sido la expansión de la Obra Social de esta entidad, que se traduce en innumerables obras de carácter cultural, docente y asistencial, entre las que destaca: Centro Cultural Caixavigo, edificio recuperado del antiguo teatro García Barbón; la creación del Colegio Universitario de Vigo, base de la actual universidad de Vigo; creación de la Escuela de Negocios Caixanova.
Tras la fusión en el año 2000 de la Caja de Ahorros de Vigo con las cajas de ahorros de Orense y Pontevedra para crear Caixanova, mantuvo el cargo de director general en la nueva entidad. En junio de 2006 fue nombrado presidente -no ejecutivo- de Caixanova.
El 1 de diciembre de 2010 Caixanova se fusionó con Caixa Galicia, creando NovaCaixaGalicia, y Fernández Gayoso pasó a copresidir la resultante entidad (junto a Mauro Varela, expresidente de la también fusionada Caixa Galicia). Desde el principio se sabía que esta era una fusión de alto riesgo y en su día Gayoso ya anunció que la unión de las cajas sería "la más compleja de España"
El 28 de junio de 2012 dimitió de su cargo de presidente no ejecutivo, al verse involucrado en los escándalos por las jubilaciones y contratos blindados.
Ha sido también presidente de Lico-Corporación, vicepresidente del grupo R y del Banco Gallego. También ha pertenecido al consejo de administración de la Confederación Española de Cajas de Ahorros (CECA), Caser, Lico-Leasing, Ahorro, Corporación Financiera, Grupo Cable e Inversiones Estratégicas de Galicia.
Es socio fundador de la Fundación Empresa Universidad Gallega, la Fundación FIES (Fondo para la Investigación Económica y Social), de la Fundación Pro-Vigo y miembro de diversos patronatos entre los que destacan el Centro Gallego de Arte Contemporáneo, la Fundación Laxeiro y la Fundación Camilo José Cela, entre otras.